Rumus, Pengertian, dan Perpindahan Kalor
Keterangan:
C = kapasitas kalor (J/K)
m = massa benda yang menerima atau melepas kalor (kg)
c = kalor jenis zat (J/kg.K)
Perpindahan Kalor
Perpindahan kalor atau panas adalah perpindahan energi akibat adanya perbedaan suhu di antara dua tempat yang berbeda. Perpindahan panas meliputi proses pemasukan dan pengeluaran panas.
Panas sangat lekat dalam kehidupan kita sehari-hari. Misalnya saja saat sebuah sendok stainless dimasukkan ke air panas, sendok pun ikut menjadi panas.
Di sisi lain, benda-benda yang terdapat di sekitar kita, ada yang bisa menghantarkan panas ada juga yang tidak bisa. Benda yang bisa menghantarkan panas disebut dengan konduktor. Contoh benda konduktor ialah tembaga, besi, air, timah, dan alumunium. Perpindahan Kalor sendiri terbagi atas tiga macam, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
1. Konduksi
Konduksi adalah perpindahan panas melalui zat padat yang tidak ikut mengalami perpindahan. Artinya, perpindahan kalor pada suatu zat tersebut tidak disertai dengan perpindahan partikel-partikelnya.
Contoh:
Benda yang terbuat dari logam akan terasa hangat atau panas jika ujung benda dipanaskan, misalnya ketika memegang kembang api yang sedang dibakar, knalpot motor menjadi panas saat mesin dihidupkan, tutup panci menjadi panas saat dipakai untuk menutup rebusan air, atau mentega yang dipanaskan di wajan menjadi meleleh karena panas.
Rumus perpindahan kalor secara konduksi adalah:
Laju Kalor = Q/t = kA (T2 – T1)/x
2. Konveksi
Konveksi adalah perpindahan panas melalui aliran yang zat perantaranya ikut berpindah. Jika partikel berpindah dan mengakibatkan kalor merambat, terjadilah konveksi. Konveksi terjadi pada zat cair dan gas (udara/angin).
Contoh:
Gerakan naik dan turun air ketika dipanaskan.
Gerakan naik dan turun kacang hijau, kedelai dan lainnya ketika dipanaskan.
Terjadinya angin darat dan angin laut.
Gerakan balon udara.
Asap cerobong pabrik yang membumbung tinggi.
Rumus perpindahan kalor secara konveksi adalah:
Laju Kalor = Q/t = hA (T2 – T1)
3. Radiasi
Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa memerlukan medium. Dalam ruang hampa tidak ada materi yang memindahkan kalor secara konduksi dan konveksi. Jadi, perpindahan kalor dari matahari sampai ke bumi dengan cara lain. Cara tersebut dinamakan radiasi.
Kamu juga merasakan akibat radiasi kalor saat menghadapkan telapak tanganmu pada bola lampu yang menyala atau saat kamu duduk di dekat api unggun. Udara merupakan konduktor buruk dan udara panas api unggun bergerak ke atas. Namun, kamu yang berada di samping api unggun dapat merasakan panas.
Setiap benda dapat memancarkan dan menyerap radiasi kalor, yang besarnya bergantung pada suhu benda dan warna benda. Perhatikan benda-benda yang diletakkan di ruangan bersuhu 30oC. Besar kalor yang dipancarkan atau diserap benda ditunjukkan oleh banyaknya anak panah.
Makin panas benda dibandingkan dengan panas lingkungan sekitar, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungannya. Makin luas permukaan benda panas, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungannya.
Rumus perpindahan kalor secara radiasi adalah:
